水稻稻瘟病是影响我国水稻安全生产最严重的病害,如何筛选天然植物源农药代替化学农药来防治稻瘟病是农药研究开发的热点。本实验室前期研究表明,柠檬醛对水稻稻瘟病菌有较好的抑菌活性,通过电镜技术检测发现,柠檬醛能破坏稻瘟病菌菌丝细胞壁,但其具体作用靶标位点还未明确。因此,本研究采用酶活性法测定了柠檬醛对稻瘟病菌细胞壁关键酶的活性,明确了柠檬醛对稻瘟病菌细胞壁影响较大的关键酶;其次,采用PCR技术探究了柠檬醛对稻瘟病菌细胞壁靶标酶基因的差异表达,探明了柠檬醛对稻瘟病菌细胞壁的作用靶标,为寻找具有新型靶标位点的高效、低毒杀菌剂的生物合理设计提供参考依据。其主要研究结果有以下几个方面:1.山苍子精油主要成分柠檬醛对稻瘟病菌具有较好的生物活性。采用生长速率和孢子萌发测定法,分别测定了柠檬醛对稻瘟病菌菌丝生长和孢子萌发及牙管长度的抑制作用,试验结果表明,稻瘟病菌菌丝生长抑制率与柠檬醛浓度成正相关;稻瘟病菌孢子萌发率随着柠檬醛浓度的增大而减小,芽管长度亦是类似。其中柠檬醛对稻瘟病菌菌丝生长和孢子萌发的EC50分别为40.28和37.12μg/mL。2.柠檬醛可明显提高稻瘟病菌细胞壁中几丁质酶的活性。采用酶活性法测定了柠檬醛对稻瘟病菌几丁质酶活性的作用,结果表明,柠檬醛处理后稻瘟病菌几丁质酶的活性先降低再升高,最后又降低,24 h后趋于稳定的变化。当柠檬醛浓度为100μg/mL时,在作用于稻瘟病菌菌丝0.5 h和1 h后,几丁质酶的活性分别为对照组的0.80和1.14倍,当处理菌丝时间增加到12 h与24 h时,该酶活性为对照的2.14和1.38倍;其中浓度为200.00μg/mL的药剂在作用于稻瘟病菌1 h和12 h时,菌丝体内几丁质酶的活性为对照组1.54和1.76倍;当药剂浓度为200.00μg/mL在作用于菌丝3 h时,菌丝体内几丁质酶的活性达到最大,为对照组的2.38倍。3.柠檬醛对稻瘟病菌细胞壁中β-(1,3)葡聚糖酶的活性无显著提高。利用β-(1,3)-GA试剂盒完成了柠檬醛对β-(1,3)葡聚糖酶活性的测定,结果表明,柠檬醛虽能提高稻瘟病菌β-(1,3)-葡聚糖酶的活性,但从测定的时间段来看,稻瘟病菌β-(1,3)-葡聚糖酶的活性一直和对照组没有特别显著的差异。其中柠檬醛浓度为100μg/mL在作用于菌丝3 h和9 h时,β-(1,3)葡聚糖酶的活性分别为对照组1.36和1.29倍,在处理菌丝12 h与24 h后,该酶活性为对照的1.40和1.34倍;当柠檬醛浓度为200.00μg/mL在作用于菌丝6 h和12 h时,β-(1,3)葡聚糖酶活性为对照组1.27和1.63倍,当处理时间增至24 h时,该酶活性为对照的1.29倍。4.相同浓度的柠檬醛在不同时间段对稻瘟病菌几丁质酶基因表达均有上调作用。测定结果表明,同一浓度柠檬醛药剂在诱导稻瘟病菌6、12、24 h后,几丁质酶基因表达量均显著升高,随着时间的增加,基因表达量上调幅度整体表现为先升高后降低。柠檬醛浓度为100μg/mL时,在处理稻瘟病菌菌丝6 h和12 h后,几丁质酶基因表达量分别是对照组的25.31和46.05倍,而在处理24 h后,其上调幅度为对照组的31.03倍;当柠檬醛浓度是200μg/mL时,在诱导稻瘟病菌菌丝6 h和12 h后,几丁质酶基因表达量分别为对照组的52.51和38.23倍,而在处理24 h后,其上调幅度为对照组的34.66倍。5.不同浓度的柠檬醛在一定时间内对稻瘟病菌几丁质酶基因表达均有上调作用。在同一时间段内,随着柠檬醛浓度(0、25、50、100、200μg/mL)的增加,几丁质酶基因表达量上调幅度逐渐增加,到达一定程度后,呈现下降趋势。在柠檬醛浓度为25和100μg/mL作用于稻瘟病菌12 h后,几丁质酶基因表达量分别为对照组的19.31和46.05倍,而当药剂浓度增加至200μg/mL在作用于菌丝12 h后,其表达量为对照组的38.23倍;当柠檬醛浓度分别为50和100μg/mL在处理菌丝6 h后,几丁质酶基因表达量分别为对照组的20.72和25.31倍,当药剂浓度增加至200μg/mL在作用于菌丝6 h后,其表达量为对照组的52.51倍。结果表明,在测定浓度和时间范围内,高浓度的柠檬醛在相对较短时间诱导稻瘟病菌后,几丁质酶基因表达量上调幅度最大。